細菌的耐藥性與多

細菌的耐藥性與多重耐藥菌,蘭溪人民醫(yī)院 呼吸科 趙順金,達爾文進化論：適者生存！,“藥”高一尺“菌”高一丈只要有抗菌藥物就有細菌耐藥性,耐藥性(drug resistance)：是指細菌對抗菌藥物所具有的相對抵抗性，是細菌的一種抗生現(xiàn)象。,耐藥性,固有耐藥性：即天然耐藥性，由細菌染色體基因決定、代代相傳， 不會改變的，如鏈球菌對氨基糖苷類耐藥；腸道G-桿菌對青霉素耐藥；銅綠假單胞菌對多數(shù)抗生素均不敏感；等等。,獲得性耐藥性：（接觸抗菌藥物后通過多種方式形成）,染色體介導的耐藥性,質粒介導的耐藥性（主要）,耐藥性的機制,(一) 細菌產生滅活酶,(二) 作用靶位改變,(三) 細菌細胞膜通透性改變,(四) 細菌主動藥物外排機制,(五) 細菌生物被膜的形成,1. 一內酰胺酶(-lactamase)：青霉素酶、頭孢菌素酶、金屬酶、超廣譜-內酰胺酶,2. 氨基糖苷類抗菌藥物鈍化酶,3.MLS(macrol ide-lincosamide-streptogramins) 類鈍化酶,4 氯霉素乙化酶 (chloramphenicol acetyltransferase，CAT),1、改變靶蛋白的結構,2、增加靶蛋白的表達,3、生成新的耐藥靶蛋白,一 產生滅活酶,-內酰胺類抗菌藥,活性部位,水解,-內酰胺酶,基本機制,細菌對-內酰胺類的耐藥約80%都是通過產生-內酰胺酶 實現(xiàn)的。-內酰胺酶 通過與-內酰胺類的羰基共價結合，水解活性中心而使-內酰胺酶抗菌藥失活。,1、產-內酰胺酶,常見的-內酰胺酶,1.青霉素酶：革蘭陽性球菌及桿菌。2.頭孢菌素酶：產生菌主要系革蘭陰性菌，如假單胞菌、腸桿菌、不動桿菌和克雷伯桿菌等，由染色體介導。3.金屬酶（金屬-內酰胺酶）：由假單胞菌屬、脆弱擬桿菌屬、產黃菌屬、沙雷菌屬及嗜麥芽黃單胞桿菌屬產生的可水解碳青霉烯抗生素的酶。4.超廣譜-內酰胺酶 （ESBL）：主要見于肺炎克雷伯菌和大腸埃希菌，變形桿菌屬、普羅威登斯菌屬和其他腸桿菌科細菌。建議首選含內酰胺酶抑制劑的復方抗生素制劑或亞胺培南,2、產氨基糖苷類鈍化酶,氨基糖苷類藥物,細菌的耐藥基因表達氨基糖苷類鈍化酶,不能與細菌的核糖體靶位作用，從而耐藥,乙?；D移酶(AAC)，使游離氨基乙?；?磷酸轉移酶(APH) ，使游離羥基磷酸化;,核苷轉移酶(AAD或ANT)，使游離羥基核苷化,鈍化酶通過修飾相應抗菌藥物，使其不能與靶位結合,3. MLS類鈍化酶：MLS類抗生素即為大環(huán)內酯類一林可霉素類一鏈陽霉素類抗生素，這類抗生素盡管在化學結構上的差異很大，但其對細菌的作用機制基本相同 MLS類鈍化酶可使林可霉素類分子的羥基磷酸化或核苷?；?4 氯霉素乙化酶 (CAT) ： 氯霉素鈍化酶是酰基轉移酶，該酶存在于葡萄球菌、D組鏈球菌、肺炎鏈球菌、腸桿菌屬和奈瑟菌中，其編碼基因可以定位在染色體上，也可以定位在質粒上。該酶除了能夠?；让顾赝?，對具有羥基的不同結構的化合物都具有?；饔?。,3、其他兩類鈍化酶：,亦通過修飾抗菌藥物，使其不能與靶位結合,三、細胞外膜滲透性降低,抗菌類藥,胞外,胞內,細菌,某些抗菌藥物通過細菌外膜的孔蛋白通道進入細菌胞內，產生殺菌作用；由于細菌發(fā)生突變而使該孔通道關閉或消失，降低細胞外膜對抗菌藥物的滲透性，從而產生耐藥性。,外膜孔蛋白(OmpF和OmpC),細胞外膜滲透性降低,原來膜的通透性,后來膜的通透性,基因突變,細胞外膜的通透性減低,藥物攝取量減少,四、主動外排,細菌,抗生素,能量依賴性主動轉運,細菌普遍存在著主動外排系統(tǒng)，它們能將進入細胞內的多種抗菌藥物主動泵出細胞外，導致細菌耐藥。目前已知有5個家族、20多種外排泵。如銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、金葡菌、肺炎鏈球菌等均存在主動外排系統(tǒng)。,主要易化家族,耐藥小節(jié)分裂家族,葡萄球菌多重耐藥家族,轉運器,鉻,鈷,鎳,泵出,五、細菌生物被膜（BF）的形成 細菌生物被膜形成是許多慢性感染性疾病反復發(fā)作和難以控制的主要原因。,BF耐藥可能與下列因素有關: 彌散屏障:抗菌藥物不能透過整個菌膜因而難以對包裹在菌膜深處的細菌發(fā)揮作用 代謝緩慢:抗菌藥物往往，對處于代謝旺盛期的細菌敏感。細菌形成BF后處于營養(yǎng)限制狀態(tài)，細菌生物被膜下細菌代謝低下，對抗菌藥物敏感性降低 免疫逃逸:生物被膜的存在阻止了機體對細菌的免疫力，使之產生免疫逃逸現(xiàn)象，減弱機體免疫力與抗菌藥物的協(xié)同殺菌作用 。誘導耐藥基因的產生等。,耐藥菌增加的原因,耐藥菌產生增加（抗生素選擇性壓力）：由于醫(yī)生過多地使用抗生素，造成對基因突變及耐藥基因轉移的耐藥菌進行了篩選耐藥菌傳播增加：通過醫(yī)護人員尤其手的接觸，細菌在病人間交叉寄生造成耐藥菌株在醫(yī)院內的傳播，以及隨后通過宿主病人的轉移，耐藥菌在醫(yī)院間甚至社區(qū)進行傳播,多重耐藥菌由于許多細菌有多種耐藥機制同時存在，對多種抗菌藥物產生耐藥性，因此產生了多重耐藥菌。,多重耐藥菌（Multidrug-Resistant Bacteria，MDR），是指細菌對臨床常用的三類或三類以上抗菌藥物耐藥。廣泛耐藥菌（Extensive Drug Resistant Bacteria，XDR），是指細菌對臨床常用抗菌藥物幾乎全部耐藥，G-桿菌僅對多粘菌素和替加環(huán)素敏感，G+球菌僅對糖肽類和利奈唑胺敏感。全耐藥/泛耐藥菌 （Pan Drug Resistant Bacteria，PDR），是指細菌對所有分類的臨床常用抗菌藥物全部耐藥，G-桿菌包括對多粘菌素和替加環(huán)素耐藥，G+球菌包括對糖肽類和利奈唑胺耐藥。,MDR-XDR-PDR,Matthew E. Falagas, et al. CID 2008:46(1): 1121-1122,常見的多重耐藥菌（MDR）,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA，methicillin resistant staphylococcus aureus）耐萬古霉素腸球菌（VRE，vancomycin-resistant enterococci）產超廣譜-內酰胺酶細菌（ESBLs，extended spectrum -lactamases）主要革蘭陰性桿菌耐碳青霉烯類抗菌藥物腸桿菌科細菌（CRE，carbapenem resistant enterobacteria）耐碳青霉烯類抗菌藥物鮑曼不動桿菌（CR-AB，carbapenem resistant acinetobacter baumannii）多重耐藥/泛耐藥銅綠假單胞菌（MDR/PDR-PA，pandrug-resistant pseudomonas aeruginosa)多重耐藥結核分枝桿菌等。,金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）,金黃色葡萄球菌是人類的一種重要病原菌，隸屬于葡萄球菌屬，是革蘭氏陽性菌的代表，可引起許多嚴重感染。金黃色葡萄球菌，球形或稍呈橢圓形，直徑1.0um左右，排列成葡萄狀。葡萄球菌無鞭毛，不能運動，無芽胞，一般不形成莢膜。易被常用的堿性染料著色，革蘭氏染色為陽性。營養(yǎng)要求不高，在普通培養(yǎng)基上生長良好，需氧或兼性厭氧，少數(shù)專性厭氧。2838均能生長，致病菌最適溫度為37，PH為4.59.8，最適為7.4。在肉湯培養(yǎng)基中24小時后呈均勻混濁生長，在瓊脂平板上形成圓形凸起，邊緣整齊，表面光滑，濕潤，不透明的菌落。多數(shù)葡萄球菌能分解葡萄糖、麥芽糖和蔗糖，產酸不產生氣。細胞壁含90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。其肽聚糖的網(wǎng)狀結構比革蘭氏陰性菌致密，染色時結晶紫附著后不被酒精脫色故而呈現(xiàn)紫色，相反，陰性菌的細胞壁肽聚糖層薄、交聯(lián)度差，脂類含量高，所以紫色復合物被酒精沖掉然后附著了沙黃的紅色。,金葡菌的致病性,1.血漿凝固酶：當金葡菌侵入人體時，該酶使血液或血漿中的纖維蛋白沉積于金葡菌菌體表面或凝固，阻礙吞噬細胞的吞噬作用。葡萄球菌形成的感染易局部化與此酶有關。2.溶血毒素：外毒素，分、四種，能損傷血小板，破壞溶酶體，引起肌體局部缺血和壞死。3.殺死白細胞素：可破壞人的白細胞和巨噬細胞4.腸毒素：蛋白質性腸毒素能引起急性胃腸炎，分為A、B、C1、C2、C3、D、E及F八種血清型。腸毒素可耐受100煮沸30分鐘而不被破壞。它引起的食物中毒癥狀是嘔吐和腹瀉。5.表皮剝脫毒素：引起燙傷樣皮膚綜合征，又稱剝脫樣皮炎。6.脫氧核糖核酸酶：能耐受高溫，可用來作為依據(jù)鑒定金黃色葡萄球菌。7.毒性休克綜合征毒素（tsst-1）：可引起發(fā)熱，增加對內毒素的敏感性。增強毛細血管通透性，引起心血管紊亂而導致休克。,金葡菌的耐藥性,MRSA具有兩種耐藥性。固有耐藥是由染色體介導的耐藥。金葡菌細胞壁的青霉素結合蛋白(PBP)，有五種PBP(1，2，3，3和4)，PBP與-內酰胺類抗生素有很高的親和力，能共價結合于-內酰胺類藥物的活動位點上，失去其活性導致細菌死亡。而MRSA產生了一種獨特的PBP，被稱為PBP2a或PBP2。PBP2a對-內酰胺類抗生素親和力很低，因而很少或不被-內酰胺類藥結合，從而表現(xiàn)出對-內酰胺類的耐藥性。PBP2a的產生是受染色體甲氧西林耐藥基因(mec A)來調節(jié)的。獲得性耐藥是由質粒介導的耐藥。某些菌株通過耐藥因子產生大量-內酰胺酶，使耐酶青霉素緩慢失活，表現(xiàn)出耐藥性。,對金葡菌有活性的抗菌藥物,葡萄球菌的-內酰胺類：甲氧西林、苯唑西林、頭孢西丁氨基糖苷類：慶大霉素喹諾酮類：左氧氟沙星、環(huán)丙沙星磺胺類：復方磺胺甲惡唑大環(huán)內酯類及林可霉素類：紅霉素、阿奇霉素、克林霉素四環(huán)素類：米諾環(huán)素、替加環(huán)素糖肽類：萬古霉素、替考拉寧利奈唑胺,腸球菌（enterococci）,腸球菌屬歸類為鏈球菌科；為圓形或橢圓形、呈單個或成對或短鏈狀排列的革蘭陽性球菌，無芽胞，無鞭毛，為需氧或兼性厭氧菌。本菌對營養(yǎng)要求較高，要求高鹽（6.5%NaCl）,高堿（pH9.6）,40%膽汁培養(yǎng)基和10-45環(huán)境下生長。在含有血清的培養(yǎng)基上生長良好。與同科鏈球菌的顯著不同在于本菌在生化反應上能耐受高鹽和膽汁培養(yǎng)基，由于其細胞壁堅厚，對許多抗菌藥物表現(xiàn)為固有耐藥。根據(jù)其利用糖類的特征可將腸球菌分為3組：第一組以鳥腸球菌（E.avium）為代表；第二組以糞腸球菌(E.faecalis)為代表，包括屎腸球菌(E.faecium)等；第三組以堅韌腸球菌(E.durans)為代表。其中對人類致病者主要為糞腸球菌和屎腸球菌。在臨床分離菌中糞腸球菌占85%95%、屎腸球菌占5%10%，其余少數(shù)為堅韌腸球菌和其他腸球菌。,腸球菌的耐藥機制,腸球菌對青霉素敏感性較差，對頭孢菌素類耐藥。腸球菌對青霉素耐藥的主要機制為細菌產生一種特殊的青霉素結合蛋白（PBP5），PBP5與青霉素的親和力減低，從而導致耐藥。此種耐藥以屎腸球菌多見。青霉素不能致腸球菌自溶，因此對腸球菌而言，青霉素為抑菌作用，而非殺菌作用。腸球菌對氨基糖苷類的耐藥性有2種：中度耐藥性（MIC62500mg/L），系細胞壁滲透障礙所致，此種耐藥菌對青霉素或糖肽類與氨基糖苷類合用敏感；高度耐藥性（慶大霉素MIC500mg/L、鏈霉素2000mg/L），系細菌產生質粒介導的氨基糖苷類鈍化酶APH（2”）-AAC（6”）所致，此種耐藥使青霉素或糖肽類與氨基糖苷類的協(xié)同作用消失。腸球菌對磺胺甲惡唑-甲氧芐啶耐藥。體內腸球菌可利用外源葉酸，使該藥失去抗菌作用。腸球菌對萬古霉素的耐藥性有3種：VanA型，對萬古霉素、壁霉素均高度耐藥，由位于Tn1546轉座子上的VanA基因編碼；VanB型，對萬古霉素呈不同程度耐藥，MIC41024mg/L，對壁霉 素敏感，由位于染色體上的VanB基因編碼；Van型，由位于染色體上的VanC基因編碼，本型少見且無臨床意義。,對腸球菌有活性的抗菌藥物,氨基糖苷類：慶大霉素、鏈霉素氨基青霉素類：氨芐西林喹諾酮類：左氧氟沙星、環(huán)丙沙星四環(huán)素類：強力霉素、米諾環(huán)素碳青霉烯類：亞胺培南、美羅培南（屎腸球菌天然耐藥）糖肽類：萬古霉素、替考拉寧噁唑烷酮類：利奈唑胺,腸桿菌,腸桿菌科細菌分布廣，寄主范圍大，人、動物、植物都有寄生或共生、附生、腐生，也可在土壤或水中生存，與人類關系密切。腸桿菌科細菌易于培養(yǎng)，繁殖快（在適宜條件下每2030分鐘可增殖1代），無芽孢、周身鞭毛或無鞭毛的革蘭氏染色陰性直桿菌腸桿菌科包括一般該科下分5族、12屬，發(fā)酵反應和血清反應是腸桿菌科細菌分類的重要依據(jù)。對糖類發(fā)酵有兩個主要途徑：一是代謝主要終產物為混合有機酸，包括琥珀酸、乳酸、乙酸和甲酸；另一代謝主要終產物為中性溶劑，包括乙醇和丁二醇。,腸桿菌科的主要屬和種,埃希氏菌屬：本屬只有大腸桿菌1種。沙門氏菌屬：沙門氏菌通過動物的消化道傳染致病，統(tǒng)稱為沙門氏菌病。病型有傷寒與副傷寒（統(tǒng)稱腸熱癥）、食物中毒、敗血癥，還可引起慢性腸炎。志賀氏菌屬：本屬是人類細菌痢疾的病原菌，通稱痢疾桿菌?？死撞暇鷮伲河蟹窝卓死撞蠗U菌、臭鼻克雷伯氏桿菌和鼻硬結克雷伯氏桿菌3種。存在于土壤、水、谷物等自然界以及人或動物的呼吸道。沙雷氏菌屬：有粘質沙雷氏菌、液化沙雷氏菌、深紅沙雷氏菌等。一般存在于土壤、水、植物、動物以及人類的腸道和呼吸道中。變形桿菌屬：兼性厭氧，水、泥土、陰溝及各種腐敗的動、植物中最多，它們是條件致病菌，在特殊情況下能使人致病。耶爾森氏菌屬。本屬有鼠疫桿菌、假結核桿菌和腸結腸炎桿菌3種。鼠疫桿菌是鼠疫的病原菌。,大腸桿菌的耐藥機制,抗生素作用位點的改變或新作用位點的產生；酶對抗生素的修飾和破壞：產-內酰胺酶、鈍化酶等主動排出作用；細菌外膜通透性的改變；質粒介導的耐藥性；一種耐藥機制可以對多種抗生素表現(xiàn)為抗性，同一種抗生素也常常出現(xiàn)多種耐藥性機制共同抑制的現(xiàn)象,肺炎克雷伯菌的耐藥機制,1.產生-內酰胺酶; 超廣譜-內酰胺酶(ESBLs)，質粒介導的AmpC酶，碳青酶烯酶、氨基糖苷鈍化酶等。2.生物被膜形成：生物被膜的多聚糖基質有效阻止外來大分子物質滲入；與抗菌藥物結合，限制其彌散到生物被膜內部，致細菌接觸的抗菌藥物濃度過低而產生耐藥。3.外膜孔蛋白缺失4.主動外排系統(tǒng)：可存在多種主動外排系統(tǒng)，導致細菌產生對各種結構完全不同的抗菌藥物耐藥5.抗菌藥物耐藥基因水平播散：編碼DNA旋轉酶的gyrA基因及編碼拓撲異構酶的parC基因變異，導致這兩種酶的結構、構象發(fā)生變化，使藥物不能與酶一DNA復合物穩(wěn)定結合，從而引起耐藥。,對腸桿菌有活性的抗菌藥物,氨基糖苷類：慶大霉素、阿米卡星頭孢菌素：頭孢他啶、頭孢吡肟單環(huán)-內酰胺類：氨曲南喹諾酮類：左氧氟沙星、環(huán)丙沙星加酶抑制劑：哌拉西林他唑巴坦鈉、頭孢哌酮舒巴坦碳青霉烯類：亞胺培南、美羅培南四環(huán)素類：米諾環(huán)素、替加環(huán)素多粘菌素,鮑曼不動桿菌（Acinetobacter baumanii AB）,不動桿菌屬（Acinetobacter）是一群不發(fā)酵糖類，氧化酶陰性，不能運動的革蘭陰性桿菌。分為7種，即醋酸鈣不動桿菌（A. calcoaceticus）、魯菲不動桿菌（A. lwoffi）、鮑曼不動桿菌（A. baumanii）、溶血不動桿菌（A. haemolytius）、瓊氏不動桿菌（A. junii）、約翰遜不動桿菌（A. johnsonii）和抗輻射不動桿菌。,鮑曼不動桿菌強大的環(huán)境生存能力,廣泛分布于水、土壤、醫(yī)院環(huán)境和人體皮膚表面20-30環(huán)境下生長良好，抵抗力強，在干燥的物體表面，鮑曼不動桿菌可存活25天，遠遠超過其他革蘭陰性桿菌鮑曼不動桿菌強大的耐藥基因獲得能力,鮑曼不動桿菌（AB）的致病性,條件致病菌，當機體抵抗力降低時易引起機體感染，是引起醫(yī)院內感染的重要機會致病菌之一?？剖曳植家訧CU最多，其次為呼吸內科患者。感染的病人多是老年患者、危重疾病及機體抵抗力弱的患者，以及使用各種侵入性操作和長期使用廣譜抗生素治療的患者。又因為該菌對濕熱紫外線及化學消毒劑有較強抵抗力，常規(guī)消毒只能抑制其生長而不能殺滅，而抵抗力弱或有創(chuàng)傷的患者可能被從醫(yī)務人員的手或消毒不徹底的醫(yī)療器械所帶有的細菌感染的機會較多。,鮑曼不動桿菌的耐藥機制,1. 產-內酰胺酶：A類（超廣譜-內酰胺酶）、B類（金屬酶）、C類、D類（類絲氨酸苯唑西林酶），B類和D類能水解碳青霉烯類，導致CR-AB。2.產生鈍化酶：修飾氨基糖苷類產生耐藥3.作用靶點修飾和改變：喹諾酮類耐藥3.主動外排及外膜孔蛋白減少或缺失4.耐藥基因的水平轉移和內源性基因的突變。,對鮑曼不動桿菌有活性的藥物,1.頭孢類（頭孢吡肟、頭孢他啶）2.碳青霉烯類（亞胺培南、美羅培南）3.氟喹諾酮類（左氧氟沙星、環(huán)丙沙星）4.氨基糖苷類（阿米卡星）5.加酶抑制劑（頭孢哌酮舒巴坦、哌拉西林他唑巴坦）6.多粘菌素7.替加環(huán)素,銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa PA）,假單胞菌屬 專性需氧的革蘭氏染色陰性無芽胞、有莢膜桿菌，呈桿狀或略彎。菌體大小(0